离子迁移率和复合率取值对特高压直流输电线路离子流场的影响研究

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1、湖南电力第36卷第4期HUNANELECTRICPOWER2016年8月doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2016.04.001离子迀移率和复合率取值对特高压直流输电线路离子流场的影响研究邹妍晖岳一石吕玉宏2,欧阳玲曾惠芳吕建红1(1.国网湖南省电力公司电力科学研究院，湖南长沙410007;2.国网湖南省电力公司，湖南长沙410007)摘要：采用上流有限元法定量分析了离子迁移率和离子复合率对±800kV特高压直流输电线路地面合成场强和离子流密度的影响。结果表明，离子迁移率对地面合成场强影响不大，而地面离子流密度随着迁移率的增大呈线性变化；两者均随

2、离子复合率的增大而减小，且复合率对地面离子流密度计算的影响大于对地面合成场强的影响。关键词：特高压直流；离子迁移率；离子复合率；上流有限元法；合成场强；离子流密度中图分类号：TM726文献标志码：B文章编号：1008-0198(2016)04-0001-04ResearchontheeffectsofionmobilityandionrecombinationrateonUHVDCtransmissionlinesionizedfieldZOUYanhui1，YUEYishi1，LYUYuhong2,OUYANGLing1，ZENGHuifang1，LYUJianhong1(1

3、.StateGridHunanElectricPowerCorporationResearchInstitute，Changsha410007，China;2.StateGridHunanElectricPowerCompany，Changsha410007，China)Abstract：Basedontheupstreamfiniteelementmethod,theeffectofionmobilityandionrecombinationrateontheioncurrentdensityandtotalelectricfieldatgroundlevelof±800kV

4、transmissionlinesareanalyzedquantitatively.Resultsshowthationmobilityhaslittleeffectontotalelectricfieldatgroundlevel,whileioncurrentdensitychangeslinearlywiththeincreaseofionmobility.Thetwoparametersdecreasewiththeincreaseofionrecombinationrateandtheinfluenceonioncurrentdensityismuchgreater

5、thanthetotalelectricfieldatgroundlevel.Keywords；UHVDC;ionmobility;ionrecombinationrate;upstreamfiniteelementmethod;totalelectricfield;ioncurrentdensity随着高压、特高压直流输电技术在我国的广泛测数据的半经验公式法〔5〕和有限元法〔6—10〕。应用，直流输电线路电磁环境问题日益受到关注。在上述方法中，离子迁移率和复合率是离子流与交流输电线路不同，直流线路附近存在因电晕放场计算中的2个关键参数，由于没有标准取值，不电而产生的带电离子，

6、它们在电场力的作用下向四同学者在计算中取值差异较大〔2，10-13〕，但鲜有文献周扩散，所形成的离子流场使线路下方的电场大幅报道这2个参数对离子流场计算的影响规律。增加。因此，直流线路离子流场的准确计算是直流文中基于上流有限元法（UFEM)〔7〕，编写了线路电磁环境所关注的关键技术难题。MATLAB程序，选取某在运特高压直流输电线国内外对离子流场的数值算法研究已较成熟,路〔14〕定量分析正负离子迁移率和复合率取值对直主要有基于Deutsch假设的通量线法〔卜4〕、基于实流输电线路地面合成场强和离子流密度的影响。收稿日期：2016-01-11改回日期：2016-03-01基金项目

7、：国网湖南省电力公司科技项目（5216A514002R)第36卷第4期湖南电力2016年8月式中Ey为两级导线中心位置的标称电场强度；1双极线路计算模型D为极间距；为导线起晕电压；U为导线电1.1控制方程压；为导线表面起晕场强，由Peek公式求得;双极直流输电线路离子流场控制方程为:R为导线半径。▽2P=-(P+-P-)/S0(1)空间的电荷密度初值设为0。▽gJ+=-RP+P-/e(2)1.5计算流程Vgj-=Rp+p-/e(3)采用迭代方法进行空间电场与空间电荷密度的J+=P+(K+E+